سبارك البلازما التكلس جهاز يستخدم لتشكيل سترونتيوم تيتانات Bicrystals

ملخص

< p class = 'jove_content'> تم تطوير تقنية قابلة للتطبيق لتكوين ثنائي البلورات من تيتانات السترونتيوم عند ضغط عال ومعدل تسخين سريع عبر جهاز تلبيد بلازما الشرارة.

الملخص

< p class = 'jove_content'> تم استخدام جهاز تلبيد بلازما الشرارة كطريقة جديدة للترابط المنتشر لبلورتين مفردتين من تيتانات السترونتيوم لتشكيل ثنائي البلورات بحدود حبيبات ملتوية واحدة. يستخدم هذا الجهاز ضغطا أحادي المحور عاليا وتيارا مباشرا نابضا للتوحيد السريع للمواد. يمكن الترابط المنتشر لثنائي بلورات تيتانات السترونتيوم بدون كسر ، في جهاز تلبيد بلازما الشرارة ، عند ضغوط عالية بسبب سلوك اللدونة غير العادي المعتمد على درجة الحرارة لتيتانات السترونتيوم. نعرض طريقة للتكوين الناجح للبلورات الثنائية في نطاقات زمنية متسارعة ودرجات حرارة منخفضة في جهاز تلبيد بلازما الشرارة مقارنة بالبلورات الثنائية التي تشكلها معلمات رابطة الانتشار التقليدية. تم التحقق من جودة السندات عن طريق مسح المجهر الإلكتروني. لوحظ وجود واجهة نظيفة ومفاجئة ذريا لا تحتوي على مراحل ثانوية باستخدام تقنيات المجهر الإلكتروني الناقل. تميزت التغيرات المحلية في الترابط عبر الحدود بالفحص المجهري الإلكتروني المتزامن لإرسال المسح والتحليل الطيفي لفقدان طاقة الإلكترون الذي تم حله مكانيا.

المقدمة

تلبد شرارة البلازما (SPS) هو أسلوب في التطبيق الذي من الضغط أحادي المحور عالية ويؤدي التيار المباشر نابض إلى التكثيف السريع من مسحوق المواثيق ^1. يؤدي هذا الأسلوب أيضا إلى تشكيل الناجح لهياكل المركب من مواد مختلفة، بما في ذلك نيتريد السيليكون / كربيد السيليكون، الزركونيوم بوريد / كربيد السيليكون، أو كربيد السيليكون، مع عدم وجود مساعدات تلبد الإضافية المطلوبة ^{2، 3، 4، 5.} تركيب هذه الهياكل المركبة التي كتبها التقليدية الساخنة الملحة قد تطعن في الماضي. في حين تطبيق الضغط أحاد....

البروتوكول

1. إعداد عينة من واحدة كريستال سترونتيوم ملح التيتان

ملاحظة: يتم توفير STO الكريستال واحد مع (100) سطح مصقول لمرآة النهاية.

1. شهد قسم STO إلى 5X5 مم ² قطعة باستخدام سلك الماس.
2. بالموجات فوق الصوتية عينات نظيفة في 50-60 هرتز على التوالي في الحمامات من الأسيتون، الأيزوبروبانول، والميثانول لمدة خمس عشرة دقيقة لكل منهما.
3. إزالة STO من حمام الميثانول إلى المكان على الفور....

النتائج

كانت درجة الحرارة الترابط، والوقت، وزاوية misorientation كل المتغيرة لتحديد المعايير المثلى اللازمة لتحقيق أقصى قدر ممكن جزء اجهة المستعبدين من bicrystal STO (الجدول 1). اعتبر واجهة "الرهينة" عندما كان الحدود الحبوب غير مرئية خلال SEM التصوير (الشكل 2A). وقد عرضت واجهة "غير المقيد" عندما كان على النقيض من الصورة مظلمة أو الفراغات موجودة في الموقع الحدودي (الشكل 2B). تدل الظلام ت.......

المناقشة

وقد تم اختيار درجة الحرارة الترابط من 1200 درجة مئوية إلى تحقيق أقصى قدر من نشر مثل التغييرات الطفيفة في درجة الحرارة يمكن أن تؤثر بشكل كبير على حركية جميع آليات نشر الترابط. وعند درجة حرارة 1200 درجة مئوية هي خارج هش-الدكتايل نطاق درجة حرارة التحول من STO. ومع ذلك، خضعت عينة كسر هش في درجة الحرارة هذه. كان فشل ذريع للbicrystal STO غير متوقعة كما فعلت STO ~ 0.5٪ ليونة في 1200 درجة مئوية. أيضا، عقد العينة عند ضغط 140 ميجا باسكال خلال عملية التدفئة وSTO التحولات من خلال مرحلته هشة خ.......

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة

الاسم	الشركة	رقم فهرسي	التعليقات
السترونتيوم تيتانات أحادية البلورة (100)	MTI Corporation	STOa101005S1-JP
حفر أكسيد مخزن ، حمض الهيروفلوريك 6: 1	JT Baker	؛ MBI 1178-03
المجهر الإلكتروني الماسح (SEM) نموذج	FEI	: جهاز 430 NanoSEM
SPS	سوميتومو للتعدين بالفحم	نموذج: دكتور سنتر 5000 جهاز SPS
درجة حرارة عالية	Thermolyne	نموذج: 41600
منظف بالموجات فوق الصوتية	برانسونيك	نموذج: 221
الملمع الميكانيكي	منتجات التكنولوجيا الفائقة المتحالفة	15-2100-TEM
فيلم اللف الماسي	3M	660XV	1 &# 956 ؛ م إلى 9 &# 956; م حصى حجم
الماس اللف فيلم	3M	661X	0.5 &# 956; م إلى 0.1 &# 956 ؛ م حصى حجم
السيليكا الغروية	الحلفاء منتجات التكنولوجيا الفائقة	180-20000	0.05 &# 956 ؛ م حصى حجم
الاخرق المغطي	QuorumTech	نموذج: Q150RES
أداة شعاع أيون مركزة (FIB)	FEI	: أداة الشعاع الأيوني المركز ثنائي الشعاع Scios
نظام تحضير عينة Nanomill TEM	Fischione Instruments	نموذج: 1040
مجهر إلكتروني ناقل الحركة (TEM)   ؛	نموذج	JEOL: JEM2500 SE
المجهر الإلكتروني للنقل الماسح (STEM) نموذج	FEI	: TEAM 0.5 & nbsp;

فرن نموذج